JP3415943B2 - 欠陥種別判定装置及びプロセス管理システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ又は液晶
ガラス基板等の被検体の製造プロセスラインにおいて、
被検体の表面検査により検出された欠陥の種別を判定す
るための欠陥種別判定装置及びプロセス管理システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、液晶パネル等のフォト・リソグ
ラフィ・プロセスラインにおいて、基板表面に塗布した
レジストの膜厚むらや塵埃の付着等による欠陥は、エッ
チング後にパターンの線幅不良やパターン内のピンホー
ル等の不良として現れる。そこで、一般にはエッチング
前に基板を検査し、欠陥があればその基板を除去するこ
とにより欠陥のある基板がそのままエッチング工程へ入
るのを未然に防止している。本出願人は、特願平４−３
１９２２号において、基板表面を目視検査するのに好適
な投光装置を提案している。作業者の目視による検査は
機械的な検査に比べて優れた検査能力がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、人間系
による目視検査は、作業者の個人差や観察環境の違いに
より検査レベルにばらつきが生じ検査品質が一定しない
という問題がある。また、目視検査が多数回，長時間に
及ぶと作業者の疲労が増大するが、作業者の疲労度によ
っても検査品質が一定しなくなる可能性がある。

【０００４】また、上述した目視検査で発見される欠陥
パターンは、欠陥の発生したプロセスやそこでの欠陥発
生原因によって異なるので、作業者が欠陥を顕微鏡で詳
細に観察した上で自らの経験や製造プロセスの処理内容
から欠陥原因等を推測していた。ところが、欠陥発生プ
ロセスや欠陥発生原因を推測する際に検討すべき検討項
目は多岐に亙るため、作業者の判断力に依存したのでは
迅速に欠陥発生プロセスを突き止めて有効な対策を講じ
るのは困難であった。

【０００５】このように、従来の表面欠陥検査装置は、
作業者の目視検査に頼っていたので検査品質が一定せ
ず、且つ検査結果から作業者が経験に基づいて欠陥発生
プロセスや欠陥発生原因を推測していたので、作業者に
かかる負担が大きいと共に迅速かつ正確に欠陥発生プロ
セスや欠陥発生原因を特定するのが困難であった。

【０００６】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたもので、熟練した作業者の経験に頼ることなく、欠
陥発生プロセスや欠陥発生原因に密接に関連した欠陥の
種別を自動的に判定することができ、欠陥検査結果を製
造プロセスに迅速かつ正確にフィードバック可能な欠陥
種別判定装置及びプロセス管理システムを提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
の本発明は、検査装置で検出された個々の欠陥の種別を
判定する欠陥種別判定装置において、被検体の検査画像
を取込む検査画像入力部と、この検査画像入力部で取込
まれた検査画像から欠陥部を抽出し、個々の欠陥部に関
する面積、周囲長、フェレ径、円形度、重心アドレス、
欠陥色等の欠陥評価項目に対する実測値を求める画像処
理部と、この画像処理部で求められた欠陥部の各種欠陥
評価項目の実測値に対し、予め登録された欠陥分類評価
項目の種別データから個々の実測値に対応する各欠陥コ
ードを求め、これらの欠陥コードを所定の順番に並べて
欠陥コードナンバーを出力する欠陥コードナンバー発生
部と、この欠陥コードナンバー発生部から入力された欠
陥コードナンバーに対し、予め登録された欠陥コードナ
ンバーに対応する欠陥名称と欠陥判定結果に基づいて欠
陥名称と欠陥及び擬似欠陥の判定を行う欠陥判定部と、
この欠陥判定部の判定結果に基づいて欠陥の発生した製
造プロセスを割出して制御するプロセス管理ユニットと
を具備する構成とした。

【０００８】また本発明は、上記構成の欠陥種別判定装
置において、半導体製造プロセスラインにおけるレジス
ト塗布不良、露光不良、現像不良の製造プロセス特有の
欠陥名称情報から欠陥の発生した製造プロセスを割り出
すように構成した。

【０００９】また本発明は、上記構成の欠陥種別判定装
置において、欠陥判定部で判定された欠陥名称情報を蓄
積すると共に、この欠陥名称情報より欠陥発生頻度を時
系列的に統計処理し、製造プロセスに対する欠陥発生を
事前に予測するように構成した。

【００１０】また本発明は、上記構成の欠陥種別判定装
置において、欠陥判定部で判定された欠陥名称情報に基
づいて欠陥の発生した製造プロセスの工程を特定して製
造プロセス工程を停止させるように構成した。

【００１１】また本発明は、上記構成の欠陥種別判定装
置において、欠陥判定部で判定された欠陥名称情報に基
づいて欠陥の発生した製造プロセスの工程を特定し、こ
の製造プロセスの工程に制御を掛けて欠陥と判定された
被検体を再処理工程に戻すように構成した。

【００１２】また本発明に係るプロセス管理システム
は、半導体ウエハや液晶基板などの被検体を製造する半
導体製造プロセスラインと、この半導体製造プロセスラ
インにおける被検体を撮像して得た検査画像を画像処理
し、個々の欠陥部に関する面積、周囲長、フェレ径、円
形度、重心アドレス、欠陥色等の欠陥評価項目に対する
実測値データを取得する欠陥検査装置と、この欠陥検査
装置で取得された欠陥部の各種欠陥評価項目の実測値に
対し、予め登録された欠陥分類評価項目の種別データか
ら個々の実測値に対応する各欠陥コードを求め、これら
の欠陥コードを所定の順番に並べて欠陥コードナンバー
を出力する欠陥コードナンバー発生部と、この欠陥コー
ドナンバー発生部から入力された欠陥コードナンバーに
対し、予め登録された欠陥コードナンバーに対応する欠
陥名称と欠陥判定結果に基づいて欠陥名称と欠陥及び擬
似欠陥の判定を行う欠陥判定部と、この欠陥判定部の判
定結果に基づいて欠陥の発生した製造プロセスを割り出
して制御するプロセス管理ユニットとを具備する構成と
した。

【００１３】また本発明は、上記構成のプロセス管理シ
ステムにおいて、半導体製造プロセスラインは、レジス
ト塗布、露光、現像の各製造プロセスからなるフォト・
リソグラフィ・プロセスラインであり、プロセス管理ユ
ニットは、各製造プロセスにおける特有のレジスト塗布
不良、露光不良、現像不良の欠陥情報から欠陥の発生し
ている前記各製造プロセスを割り出すように構成した。

【００１４】また本発明は、上記構成のプロセス管理シ
ステムにおいて、欠陥検査装置は、欠陥の検査内容に応
じて干渉光学系、回折光学系、斜照明光学系を選択で
き、これら光学系の測定条件を前記欠陥分類評価項目の
種別データとして追加するように構成した。

【００１５】また本発明は、上記構成のプロセス管理シ
ステムにおいて、欠陥検査装置は、異なる狭帯域の光を
コリメータレンズを介して平行光束にして被検体に対し
て照射し、この被検体で正反射した平行光束をコリメー
タレンズを介して撮像する干渉光学系と、コリメータレ
ンズの周囲に配置され被検体の表面に沿ってライン状の
光束を照射し、この被検体で発生する散乱光をコリメー
タレンズを介して撮像する斜照明光学系と、回折光生成
光源からの光束を所定の角度でコリメータレンズに入射
し、この被検体で反射した回折光をコリメ一夕レンズを
介して撮像する回折光学系からなる構成とした。また本
発明は、上記構成のプロセス管理システムにおいて、プ
ロセス管理ユニットは、欠陥判定部で判定された欠陥名
称情報に基づいて欠陥の発生した製造プロセスの工程を
特定して製造プロセス工程を停止させると共に、この欠
陥と判定された被検体を再処理工程に戻す構成とした。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は、被検体の欠陥検査から製造プロセスの管理までを
行うシステムの機能ブロックを示す図である。本実施例
は、ホストコンピュータ１，検査画像入力装置２，画像
処理装置３，シーケンサ４，プロセス管理コンピュータ
６等から構成されている。

【００１７】検査画像入力装置２は、図７に示すよう
に、干渉光学系、回折光学系、斜照明光学系等からなる
照明光学系、及び被検体の検査画像をＣＣＤ等の撮像素
子上に結像させる撮像光学系を備えている。この検査画
像入力装置２は、いずれかの照明光学系で被検体を照明
して検査画像を取り込むことができる。

【００１８】画像処理装置３は、検査画像入力装置２で
取り込まれた検査画像から被検体の欠陥（例えば“膜厚
むら”“塵埃”等）を抽出し、且つその欠陥の面積，円
形度，重心位置等を検出する画像処理機能を備えてい
る。この画像処理装置３には画像記憶装置１１及びＴＶ
モニタ１２が接続されている。

【００１９】ホストコンピュータ１は、システム全体の
動作を管理する管理機能と、欠陥名称の特定及び疑似欠
陥まで考慮した欠陥判定を行うための欠陥判定機能とを
備えている。このホストコンピュータ１には、画像処理
装置３から面積，円形度，重心位置といった欠陥評価項
目の実測値が入力され、キーボード１４又はメモリ１５
から検出光学系の種類（測定条件）及び欠陥色とっいた
欠陥評価項目の実測値が入力される。

【００２０】図２は、ホストコンピュータ１の欠陥判定
機能についての機能ブロックを示す図である。評価項目
判定部２１は、画像処理装置３、キーボード１４等から
与えられる欠陥情報の種別（評価項目）を判定する。例
えば、欠陥情報の上位ビットに項目データを入れておく
ことにより判別できるようにしている。

【００２１】面積コード値決定部２２は、図３に示す評
価項目Ａ（面積）のコード値を決定する部分である。面
積コード値決定部２２は、２つのパラメータ１（画素数
４００），パラメータ２（画素数２０）が予め設定され
ていて、そのパラメータ１，２に基づいて欠陥の面積を
コード値へ変換する。具体的には、欠陥面積の実測値が
画素数４００より大きければ「大」（コード＝１）、画
素数４００から２０の間ならば「中」（コード＝２）、
画素数２０より小さければ「小」（コード＝３）の各コ
ード値を出力する。

【００２２】測定条件コード値決定部２３は、図３に示
す評価項目Ｂ（検出光学系）のコード値を決定する部分
である。測定条件コード値決定部２３は使用している検
出光学系の種類をコード値に変換する部分である。検出
光学系の種類はキーボード１４から直接入力され、又は
予めメモリ１５に記憶しておきそこから読み出すことに
より入力される。本実施例ではメモリ１５から読み込
む。

【００２３】円形度コード値決定部２４は、図３に示す
評価項目Ｃ（円形度）のコード値を決定する部分であ
る。円形度コード値決定部２４は円形度のパラメータ３
（円形度＝２．０），パラメータ４（円形度＝１．３）
が予め設定されていて、そのパラメータ３，４に基づい
て欠陥の円形度を評価している。具体的には、欠陥の
（周囲長）² ／（面積×４π）で計算される実測値を円
形度とし、欠陥の円形度が２．０よりも大きければ
「線」（コード＝１）、円形度が２．０〜１．３の間で
あれば「多角形」（コード＝２）、円形度が１．３より
も小さければ「円」（コード＝１）の各コード値を出力
する。

【００２４】欠陥色コード値決定部２５は、図３に示す
評価項目Ｄ（欠陥色）のコード値を決定する部分であ
る。欠陥色コード値決定部２５は欠陥色の実測値を白
（コード＝１）、黒（コード＝２）、混色（コード＝
３）に応じたコード値で出力する。

【００２５】重心位置コード値決定部２６は、図３に示
す評価項目Ｅ（重心位置）のコード値を決定する部分で
ある。重心位置コード値決定部２６はパラメータ５（ア
ドレス４００），パラメータ６（アドレス１００）が予
め設定されており、重心位置のアドレスが４００より大
きければ周辺部（コード＝１）、重心位置のアドレスが
４００〜１００の間であれば中間部（コード＝２）、重
心位置のアドレスが１００よりも小さければ中心部（コ
ード＝３）の各コード値を出力する。

【００２６】これら各決定部２２〜２６で決定されたコ
ードを欠陥コードメモリ２７の所定アドレスにそれぞれ
記憶している。欠陥コードメモリ２７の全てのアドレス
にコードが記憶された時点で欠陥コードナンバーが確定
する。

【００２７】欠陥名称割り出し部２８は、欠陥コードナ
ンバーに欠陥名称及び欠陥判定結果を対応させた図４に
示すテーブルが設定されている。この欠陥名称割り出し
部２８は確定した欠陥コードナンバーが与えられると、
図４のテーブルに基づいて登録欠陥名称及び欠陥判定結
果を割り出す部分である。

【００２８】なお、液晶基板の製造プロセスにおいて発
生する欠陥の種類は、レジスト塗布不良，露光不良，現
像不良，キズ，ゴミなど多数あり、実際には数十種類の
欠陥名称が登録されている。また、欠陥ではないが画像
処理装置３で検出すると欠陥と判断されてしまうような
疑似欠陥がある。これらの疑似欠陥の種別を疑似欠陥Ａ
〜疑似欠陥Ｃで登録している。

【００２９】欠陥データ登録部２９は、欠陥名称割り出
し部２８で欠陥判定（ＮＧ）された欠陥名称と実測値と
を記憶する部分である。ＴＶモニタ１３は欠陥名称や欠
陥判定結果などを表示するためのものである。メモリ１
５は、被検体の種類毎の検査条件（光学系の設定と画像
処理の条件）や検査データ等が保存される。

【００３０】シーケンサ４は、光学制御部１６，ステー
ジ制御部１７，基板搬送制御部１８が接続されていて、
ホストコンピュータ１からの指示を受けてそれら制御部
を制御する。

【００３１】また、プロセス管理コンピュータ６は、ホ
ストコンピュータ１から入力する欠陥名称を内部メモリ
に記憶すると共に、その記憶した情報に基づいて欠陥の
発生した製造プロセスを割り出す欠陥プロセス割り出し
処理とを実行する。

【００３２】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。最初に、ホストコンピュータ１
内のコード値決定部２２，２４，２６に図３に示すよう
なパラメータ及び対応コード値を設定する。また、欠陥
名称割り出し部２８に欠陥コードナンバーに対応させて
欠陥名称及び欠陥判定結果情報を登録する。

【００３３】次に、作業者がキーボード１４により被検
体Ｓの種類とともに検査開始を指示すると、メモリ１５
に予め保存されている検査条件の中から、その被検体Ｓ
に該当する条件がホストコンピュータ１に読み込まれ、
シーケンサ４を介して光学系制御部１６が光学系の設定
を行う。次に、ストッカから搬送部によって１枚めの被
検体Ｓが取出され、検査開始点が観察視野の中央にくる
ように位置決めする。

【００３４】次に、照明系を駆動して検査画像の取込み
を行う。検査画像入力装置２の干渉光学系においては、
図７に示すように、ランプハウス４１内に固定されたハ
ロゲンランプ４２の光が、熱線吸収フィルタ４３を通
り、ランプハウス４１の出射窓に設けられたコンデンサ
レンズ４４から平行光束の状態で出射する。コンデンサ
レンズ４４の射出側に複数の狭帯域干渉フィルタ（図示
せず）が収められた回転ホルダ４５が配置されている。
回転ホルダ４５はモータ（図示しない）で回転可能にな
っており、所望の干渉フィルタを光路内に挿入すること
ができる。光路内に挿入された干渉フィルタを通過した
光束は集光レンズ４６で光ファイバ束４７の端面に集光
される。光ファイバ束４７を出射した光束は拡散板４８
で強度分布を平均化された２次光源となる。拡散板４８
はコリメータレンズの焦平面上に設置されている。拡散
板４８を通過し絞り４９で光束径を調整された光束はハ
ーフミラー３１で反射し、コリメータレンズ３２で平行
光束となり、被検体Ｓに垂直入射する。

【００３５】被検体Ｓで反射した光束は再びコリメータ
レンズ３２を通って収束光となり、ハーフミラー３１を
通過した成分がズーム式の結像レンズ３３に入射する。
この結像レンズ３３が被検体Ｓ表面の像を撮像素子３４
の撮像面上に結像する。

【００３６】板３５と３６は、ハーフミラー３１を透過
した照明光により無用の物が照明されて被検体像と重畳
した像が撮像素子３４上に投影されるのを防止してい
る。また、検査画像入力装置２の斜照明光学系において
は、図７に示すように、光源部３７が、ライン照明部３
８の光ファイバ束端面に白色光束を入射する。ライン照
明部３８は、出射側で光ファイバ束中の各ファイバを２
列直線状に並べたもので、半円柱形状の集光レンズ３９
と併せて薄いシート状の照明光をつくる。なお、被検体
Ｓに対して同じ入射方向になるように対称な位置に４台
のライン照明部３８を設置しており、互いに補って観察
視野内をほぼ均一に照明し、かつ被検体Ｓ表面の方向性
をもった欠陥の検出感度異方性を補っている。

【００３７】ライン照明部３８で照明された被検体Ｓの
像はコリメータレンズ３２などを通って撮像素子３４上
に結像され撮像される。微弱な散乱光の減衰を防ぐ必要
があれば、ハーフミラー３１を平行移動ステージ（図示
しない）により紙面と垂直な方向へ移動し、観察光路か
ら外すようにする。

【００３８】また、検査画像入力装置２の回折光学系に
おいては、図７に示すように、回折光生成部４０から出
射した光束をコリメータレンズ３２に入射して被検体Ｓ
に垂直に入射させている。被検体Ｓの反射光はコレメー
タレンズ３２，ハーフミラー３１を通過して撮像素子３
４上に投影される。

【００３９】以上の３種類の照明系は欠陥の検査内容に
応じて使い分ける。膜厚ムラに起因する欠陥検査を実施
する場合は干渉光学系を使用し、被検体Ｓの回折パター
ンの歪み，シミ等の検査を実施する場合は回折光学系を
使用する。また、被検体Ｓのキズ，ゴミを検査する場合
には斜照明光学系を使用する。

【００４０】一方、画像処理装置３は、ホストコンピュ
ータ１の制御により撮像素子３４から検査画像を取込
む。撮像素子３４は画像処理装置３から読込みタイミン
グ信号を受けると、その撮像面上に投影されている被検
体Ｓの検査画像を光電変換して取込み画像処理装置３へ
入力する。画像処理装置３では検査画像の画像処理を行
って膜厚むらや塵埃等の欠陥を抽出する。

【００４１】次に、検査画像に対して抽出した欠陥部の
み強調処理し、さらにその画像を２値化処理する。そし
て、２値化処理によって抽出された各欠陥部に対してラ
ベリング処理を実行し各欠陥部に対してラベル付けす
る。ラベル付けされた個々の欠陥部に関して、その面
積，周囲長，フェレ径，円形度，重心アドレスを求め
る。これら各データがホストコンピュータ１へ送られ
る。なお、モニタ１２には必要に応じて検査画像と処理
画像が表示され、画像記憶装置１１には検査画像や処理
画像が保存される。

【００４２】図５は、ホストコンピュータ１による欠陥
判定処理に関するフローチャートを示している。ホスト
コンピュータ１は、画像処理装置３からラベル付けされ
た個々の欠陥部の欠陥情報（面積，周囲長，フェレ径，
円形度，重心アドレスなど）を読み込み、キーボード１
４又はメモリ１５から測定条件（光学系の設定内容，画
像処理方式）を読込む（ステップＳ１）。

【００４３】評価項目判定部２１は、欠陥の実測値デー
タと評価項目の種別データとからなる欠陥情報が読み込
まれると、種別データから評価項目を決定して該当する
コード決定部を起動すると共に実測値データを与える
（ステップＳ２）。実測値が与えられたコード値決定部
では，その実測値に対応するコード値を出力する（ステ
ップＳ３）。

【００４４】例えば、欠陥情報が欠陥の面積に関するも
のであれば、面積コード値決定部２２に対して欠陥面積
の実測値（画素数）が与えられる。面積コード値決定部
２２では実測値（画素数）とパラメータ１，２との比較
により欠陥面積を大，中，小のいずれかに分類して対応
するコード値を発生する。図３に示す例であれば、実測
値が画素数２５０であるのでコード＝２が欠陥コードメ
モリ２７の所定アドレスへ格納される（ステップＳ
４）。

【００４５】欠陥情報がメモリ１５から読み出された検
出光学系の情報であれば、その欠陥情報は測定条件コー
ド値決定部２３へ与えられる。測定条件コード値決定部
２３では、現在の検出光学系として選択されている測定
条件に応じたコード値を発生する。図３に示す例では、
干渉照明と回折照明の組み合わせであるので、コード＝
３が欠陥コードメモリ２７の所定アドレスへ格納され
る。

【００４６】欠陥情報が欠陥の円形度に関するものであ
れば、円形度コード値決定部２４に対して実測値（円形
度）が与えられる。円形度コード値決定部２４では、実
測値（円形度）とパラメータ３，４との比較により円形
度を「線」，「多角形」，「円」のいずれかに分類して
対応するコード値を発生する。図３に示す例であれば、
円形度の実測値＝１．２であるのでコード＝３が欠陥コ
ードメモリ２７の所定アドレスへ格納される（ステップ
Ｓ４）。

【００４７】欠陥情報が欠陥の色に関するものであれ
ば、欠陥色コード値決定部２５に対して実測値（欠陥
色）が与えられる。欠陥の欠陥色は画像処理装置３で検
出して入力しても良いし、またモニタ１２にカラー表示
した画像を観察してキーボード１４から入力しても良
い。欠陥色コード値決定部２５では、欠陥色に対応した
コードを発生し欠陥コードメモリ２７の所定アドレスへ
格納する（ステップＳ４）。図３に示す例では、実測値
（欠陥色）として白が入力されているのでコード＝１を
発生する。

【００４８】欠陥情報が欠陥の重心位置に関するもので
あれば、重心位置コード値決定部２６に実測値（アドレ
ス値）が与えられる。重心位置コード値決定部２６で
は、アドレス値とパラメータ５，６とを比較して対応す
るコード値を決定する。図３の例では、Ｘアドレス＝９
８、Ｙアドレス＝５４であるのでコード＝３が欠陥コー
ドメモリ２７の所定アドレスへ格納される（ステップＳ
４）。

【００４９】このようにして欠陥コードメモリ２７の全
てのアドレスにコードが格納されならば（ステップＳ
５）、それら全てのコードを所定の順番で並べた欠陥コ
ードナンバーを欠陥名称割り出し部２８へ与える。

【００５０】欠陥名称割り出し部２８では、図４に示す
テーブルを参照して欠陥コードナンバーに対応する欠陥
名称及び欠陥判定結果を検出する（ステップＳ６）。図
３に示す例では、欠陥コードナンバー“２３３１３”に
対して欠陥名称「未露光」が登録されているので「未露
光」をモニタ１３へ表示する（ステップＳ６）。欠陥コ
ードナンバー“２３３１３”に対する判定結果として
「ＮＧ」が登録されているので当該欠陥を実測値と共に
欠陥データ登録部２９へ記録する。

【００５１】また、欠陥コードナンバーによっては判定
内容“ＧＯＯＤ”が登録されているものもある。これは
画像処理装置３による欠陥検出処理では欠陥部として検
出されてしまうが、実際には欠陥ではない疑似欠陥であ
ることを表している。

【００５２】図６には、図３に示す例とは別の欠陥情報
に基づく欠陥名称割り出し過程が示されている。なお、
新たな欠陥が発見された場合は、その欠陥に関する欠陥
情報を分析してその新しい欠陥の欠陥コードナンバーに
対応させて欠陥名称及び欠陥判定結果とを図４のテーブ
ルに登録する。本装置が適用される環境は、全ての欠陥
が把握されているわけではなく、常に新しい欠陥が発生
する可能性がある検査環境である。こうした検査環境で
は簡単に欠陥名称を登録できる必要がある。

【００５３】また、コード値決定部のパラメータを変更
したり、欠陥名称割り出し部の欠陥名称を変更した場合
は、欠陥データ登録部２９の対応するデータを変更す
る。すなわち、コード値決定部のパラメータを変更した
場合は、欠陥データ登録部２９の欠陥コードナンバーを
変更後のパラメータに対応した欠陥コードナンバーに変
更する。また、欠陥名称割り出し部の欠陥名称を変更し
た場合は、欠陥データ登録部２９の対応する欠陥コード
ナンバーの欠陥名称を変更する。

【００５４】ホストコンピュータ１は、欠陥名称が決定
すると、その欠陥名称をモニタ１３上に表示すると共
に、プロセス管理コンピュータ６へ送出する。また、ホ
ストコンピュータ１は欠陥名称を蓄積しておくと共に、
その欠陥データを被検体別及び製造プロセス毎に仕分け
し、統計的な処理により欠陥の発生トレンドを解析す
る。この解析した発生トレンドをグラフ化しそのグラフ
に設けた閾値を越えたならばアラームを出力して欠陥発
生を予告する。

【００５５】プロセス管理コンピュータ６では、ホスト
コンピュータ１から欠陥名称が入力されると、その欠陥
名称に基いて欠陥の発生した工程を特定する。そして、
欠陥発生工程を停止させると共に、プロセス工程に制御
を掛けて欠陥と判定された被検体を再処理工程へ戻す。

【００５６】この様に本実施例よれば、画像処理で検出
される欠陥を予め定めた評価項目で欠陥状況に応じてコ
ード化し、全ての評価項目のコード値を組合わせた欠陥
コードナンバーと対応する欠陥名称及び欠陥判定結果を
登録しておき、確定した欠陥コードナンバーに基づいて
欠陥名称又は疑似欠陥名称を割り出すようにしたので欠
陥部の欠陥情報から欠陥の種別を自動的に判定すること
ができ、欠陥の発生した製造プロセスへの迅速なフィー
ドバックが可能となる。その結果、発生する欠陥を最小
限に抑えることができる。しかも、熟練した作業者であ
っても判断が困難な多数の測定結果及び測定条件を設定
することができるので、再現性の高い欠陥種別判定結果
を得ることができる。例えば、本実施例の場合であれ
ば、欠陥コードは５桁で、１１１１１〜３４３３３まで
のコードナンバーが作成されるので計算上は３２４種類
（３×４×３×３×３）の欠陥を分類できる。また、画
像処理装置では判別不能な人間でしか識別できない疑似
欠陥を登録したので、疑似欠陥の自動判定が可能となっ
た。

【００５７】本実施例よれば、ホストコンピュータ１で
判定した欠陥種別情報を順次蓄積し、欠陥種別に応じて
求まる欠陥発生場所や各工程毎の欠陥発生頻度を時系列
的に統計的に処理することにより欠陥発生の事前予測が
可能となった。

【００５８】なお、上記実施例では、プロセス管理コン
ピュータ６で欠陥発生の事前予測を実行しているが、ホ
ストコンピュータ１で同様の処理を行うようにしてもよ
い。この場合、ホストコンピュータ１で判定した欠陥種
別情報をメモリ１５に逐次格納しホストコンピュータ１
が必要に応じて読み出すようにする。本発明は上記実施
例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲内で種々変形実施可能である。

【００５９】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、熟
練した作業者の経験に頼ることなく、欠陥発生プロセス
や欠陥発生原因に密接に関連した欠陥の種別を自動的に
判定することができ、欠陥検査結果を製造プロセスに迅
速かつ正確にフィードバック可能な欠陥種別判定装置及
びプロセス管理システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の機能ブロック図である。

【図２】ホストコンピュータの機能ブロック図である。

【図３】各評価項目に対応したコード値決定部における
コード値決定原理を示す図である。

【図４】欠陥名称割り出し部の欠陥名称登録状態を示す
図である。

【図５】ホストコンピュータの欠陥名称割り出し及び欠
陥判定の処理を示すフローチャートである。

【図６】各評価項目の欠陥情報に基づく欠陥名称割り出
しの過程を示す図である。

【図７】検査画像入力装置の構成図である

【符号の説明】

１…ホストコンピュータ、２…検査画像入力装置、３…
画像処理装置、４…シーケンサ、６…プロセス管理コン
ピュータ、２１…評価項目判定部、２２…面積コード値
決定部、２３…測定条件コード値決定部、２４…円形度
コード値決定部、２５…欠陥色コード値決定部、２６…
重心位置コード値決定部、２７…欠陥コードメモリ。

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査装置で検出された個々の欠陥の種別
   を判定する欠陥種別判定装置において、 被検体の検査画像を取込む検査画像入力部と、 この検査画像入力部で取込まれた検査画像から欠陥部を
   抽出し、個々の欠陥部に関する面積、周囲長、フェレ
   径、円形度、重心アドレス、欠陥色等の欠陥評価項目に
   対する実測値を求める画像処理部と、 この画像処理部で求められた欠陥部の各種欠陥評価項目
   の実測値に対し、予め登録された欠陥分類評価項目の種
   別データから前記個々の実測値に対応する各欠陥コード
   を求め、これらの欠陥コードを所定の順番に並べて欠陥
   コードナンバーを出力する欠陥コードナンバー発生部
   と、 この欠陥コードナンバー発生部から入力された前記欠陥
   コードナンバーに対し、予め登録された欠陥コードナン
   バーに対応する欠陥名称と欠陥判定結果に基づいて欠陥
   名称と欠陥及び擬似欠陥の判定を行う欠陥判定部と、 この欠陥判定部の判定結果に基づいて欠陥の発生した製
   造プロセスを割出して制御するプロセス管理ユニットと
   を具備したことを特徴とする欠陥種別判定装置。
2. 【請求項２】 前記プロセス管理ユニットは、半導体製
   造プロセスラインにおけるレジスト塗布不良、露光不
   良、現像不良の製造プロセス特有の欠陥名称情報から欠
   陥の発生した製造プロセスを割り出すことを特徴とする
   請求項１に記載の欠陥種別判定装置。
3. 【請求項３】 前記プロセス管理ユニットは、前記欠陥
   判定部で判定された前記欠陥名称情報を蓄積すると共
   に、この欠陥名称情報より欠陥発生頻度を時系列的に統
   計処理し、製造プロセスに対する欠陥発生を事前に予測
   することを特徴とする請求項１に記載の欠陥種別判定装
   置。
4. 【請求項４】 前記プロセス管理ユニットは、前記欠陥
   判定部で判定された欠陥名称情報に基づいて欠陥の発生
   した前記製造プロセスの工程を特定して製造プロセス工
   程を停止させることを特徴とする請求項１に記載の欠陥
   種別判定装置。
5. 【請求項５】 前記プロセス管理ユニットは、前記欠陥
   判定部で判定された欠陥名称情報に基づいて欠陥の発生
   した前記製造プロセスの工程を特定し、この製造プロセ
   スの工程に制御を掛けて欠陥と判定された被検体を再処
   理工程に戻すことを特徴とする請求項１に記載の欠陥種
   別判定装置。
6. 【請求項６】 半導体ウエハや液晶基板などの被検体を
   製造する半導体製造プロセスラインと、 この半導体製造プロセスラインにおける前記被検体を撮
   像して得た検査画像を画像処理し、個々の欠陥部に関す
   る面積、周囲長、フェレ径、円形度、重心アドレス、欠
   陥色等の欠陥評価項目に対する実測値データを取得する
   欠陥検査装置と、 この欠陥検査装置で取得された欠陥部の各種欠陥評価項
   目の実測値に対し、予め登録された欠陥分類評価項目の
   種別データから前記個々の実測値に対応する各欠陥コー
   ドを求め、これらの欠陥コードを所定の順番に並べて欠
   陥コードナンバーを出力する欠陥コードナンバー発生部
   と、 この欠陥コードナンバー発生部から入力された前記欠陥
   コードナンバーに対し、予め登録された欠陥コードナン
   バーに対応する欠陥名称と欠陥判定結果に基づいて欠陥
   名称と欠陥及び擬似欠陥の判定を行う欠陥判定部と、 この欠陥判定部の判定結果に基づいて欠陥の発生した製
   造プロセスを割り出して制御するプロセス管理ユニット
   とを具備したことを特徴とするプロセス管理システム。
7. 【請求項７】 前記半導体製造プロセスラインは、レジ
   スト塗布、露光、現像の各製造プロセスからなるフォト
   ・リソグラフィ・プロセスラインであり、プロセス管理
   ユニットは、各製造プロセスにおける特有のレジスト塗
   布不良、露光不良、現像不良の欠陥情報から欠陥の発生
   している前記各製造プロセスを割り出すことを特徴とす
   る請求項６に記載のプロセス管理システム。
8. 【請求項８】 前記欠陥検査装置は、欠陥の検査内容に
   応じて干渉光学系、回折光学系、斜照明光学系を選択で
   き、これら光学系の測定条件を前記欠陥分類評価項目の
   種別データとして追加することを特徴とする請求項６に
   記載のプロセス管理システム。
9. 【請求項９】 前記欠陥検査装置は、異なる狭帯域の光
   をコリメータレンズを介して平行光束にして前記被検体
   に対して照射し、この被検体で正反射した平行光束を前
   記コリメータレンズを介して撮像する干渉光学系と、前
   記コリメータレンズの周囲に配置され前記被検体の表面
   に沿ってライン状の光束を照射し、この被検体で発生す
   る散乱光を前記コリメータレンズを介して撮像する斜照
   明光学系と、回折光生成光源からの光束を所定の角度で
   前記コリメータレンズに入射し、この被検体で反射した
   回折光を前記コリメ一夕レンズを介して撮像する回折光
   学系からなることを特徴とする請求項８記載のプロセス
   管理システム。
10. 【請求項１０】 前記プロセス管理ユニットは、前記欠
    陥判定部で判定された欠陥名称情報に基づいて欠陥の発
    生した前記製造プロセスの工程を特定して製造プロセス
    工程を停止させると共に、この欠陥と判定された被検体
    を再処理工程に戻すことを特徴とする請求項６に記載の
    プロセス管理システム。